涂料行業(yè)的有機(jī)廢氣主要來源于涂料生產(chǎn)工藝和使用過程當(dāng)中,對(duì)此企業(yè)應(yīng)針對(duì)生產(chǎn)工藝和設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化,盡可能避免有機(jī)物的揮發(fā), 同時(shí)針對(duì)揮發(fā)出的有機(jī)物進(jìn)行有效的收集和處理。當(dāng)前針對(duì)反應(yīng)釜中廢氣可以采用冷凝方法進(jìn)行預(yù)處理,對(duì)于濃度較低但風(fēng)量較大的有機(jī)廢氣,可以采用沸石轉(zhuǎn)輪+RTO/RCO 處理工藝或活性炭吸附+RTO/RCO 等吸附和燃燒多聯(lián)合處理工藝進(jìn)行治理。
沸石轉(zhuǎn)輪吸附+RCO催化燃燒設(shè)備安裝在客戶廠區(qū)
1 多方法聯(lián)合處理
當(dāng)前涂料行業(yè)產(chǎn)生的有機(jī)廢氣濃度不高,一般 VOCs濃度均小于 500 Nm 3 /h, 冷凝等方法并不適用,而單純的吸附處理會(huì)產(chǎn)生大量的吸附廢料,造成二次污染,而直接焚燒又會(huì)消耗大量的能源,因此當(dāng)前企業(yè)多采用多種方法結(jié)合的方式進(jìn)行涂料行業(yè)廢氣的處理。
一般需要先利用吸附材料將廢氣中的有機(jī)物吸附后,利用高溫氣流可以將有機(jī)物解析的特點(diǎn),將廢氣中有機(jī)物進(jìn)行濃縮, 然后將脫附后濃縮的廢氣送至燃燒設(shè)備進(jìn)行燃燒處理,針對(duì)此工藝當(dāng)前包含沸石轉(zhuǎn)輪+RTO/RCO,活性炭吸附+RTO/RCO 等。
沸石轉(zhuǎn)輪+RTO/RCO 處理工藝
此工藝中沸石轉(zhuǎn)輪是指利用沸石分子篩作為吸附材料,設(shè)計(jì)成轉(zhuǎn)輪的形式,通過轉(zhuǎn)輪的旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)有機(jī)廢氣的吸附、脫附和沸石分子篩的再生等操作,從而有效將廢氣進(jìn)行濃縮, 其中脫附是利用處理后的廢氣與新鮮空氣進(jìn)行混合,一般控制脫附溫度為 300℃左右進(jìn)行脫附。
而分子篩的再生是利用新鮮空氣或低溫有機(jī)廢氣將脫附后的高溫沸石分子篩冷卻至常溫。 一般控制廢氣濃縮至 2000 mg/m3 左右,進(jìn)入焚燒爐處理。
沸石轉(zhuǎn)輪吸附+RCO催化燃燒設(shè)備工藝流程
有機(jī)物的燃燒可以滿足燃燒所需要的熱量,有效降低能源的消耗, 而 RTO 和 RCO 是蓄熱式氧化器和催化式氧化器的簡稱。兩者都裝有蓄熱陶瓷,其作用是對(duì)排出的熱量進(jìn)行有效的回收。
經(jīng)過轉(zhuǎn)輪濃縮后的有機(jī)廢氣經(jīng)過 RTO/RCO 的高溫氧化處理,達(dá)標(biāo)后可以直接進(jìn)行排放。 但是由于爐子是高溫設(shè)備,在處理過程中需要做好安全工作,如加裝阻火器,應(yīng)用 LEL 等設(shè)備進(jìn)行廢氣濃度的檢測,采用 PLC 或 DCS自控系統(tǒng)進(jìn)行報(bào)警和連鎖控制等。
活性炭吸附+RTO/RCO 處理工藝
此處理工藝和沸石轉(zhuǎn)輪+RTO/RCO 處理工藝的原理基本相同,采用活性炭吸附器代替沸石轉(zhuǎn)輪進(jìn)行有機(jī)廢氣的濃縮。其中使用多個(gè)固定床活性炭吸附器交替進(jìn)行吸附、 脫附和冷卻處理。
如廢氣風(fēng)量為 60000 m 3 /h,可以設(shè)置三個(gè) 30000 m 3 /h的固定床活性炭吸附器,兩個(gè)吸附器用于吸附,一個(gè)用于脫附和冷卻,交替進(jìn)行處理,其中活性炭的脫附溫度控制在 120℃左右。
經(jīng)過活性炭吸附處理后的廢氣經(jīng)過 RTO/RCO 的高溫氧化處理,達(dá)標(biāo)后可以直接進(jìn)行排放。但是活性炭更易燃燒,因此需要更加注重安全設(shè)施的設(shè)置,一般需要加裝氮?dú)庀到y(tǒng),用于安全保護(hù),并且可實(shí)現(xiàn)活性炭的深度再生,延長活性炭的使用壽命。
2 吸附法
涂料行業(yè)的有機(jī)廢氣主要包含苯、甲苯、二甲苯、醇類、酯類等物質(zhì),這些物質(zhì)均能夠被相應(yīng)吸附物質(zhì)進(jìn)行吸附。從而將廢氣中的有機(jī)物從氣相中轉(zhuǎn)移到吸附劑當(dāng)中,從而有效滿足排放標(biāo)準(zhǔn),其中可以用于涂料行業(yè)有機(jī)廢氣吸附的吸附材料包含活性炭、沸石和硅藻土等。
由于活性炭表面積較大。吸附能力較強(qiáng)且價(jià)格便宜,其應(yīng)用更加廣泛。但是單純依靠吸附材料進(jìn)行吸附,吸附后的吸附材料需要再生或處理,吸附的有機(jī)物再利用價(jià)值較小,而吸附劑的處理又造成二次污染,此方法僅適合一些廢氣濃度較低、廢氣量較少的工況條件。
3 燃燒處理法
焚燒處理是通過將涂料生產(chǎn)和使用中產(chǎn)生的廢氣加熱到一定溫度,將其中的甲苯、二甲苯等有機(jī)物氧化為二氧化碳和水,從而使廢氣得到有效的凈化。 此工藝處理效果較好,能有效保證廢氣的排放達(dá)標(biāo),其中的熱能可以進(jìn)行回收利用。
當(dāng)前焚燒處理工藝包含直接燃燒和催化燃燒,直接焚燒是將廢氣通過天然氣或柴油等燃料加熱到700℃~800℃,直接將廢氣中的有機(jī)物進(jìn)行氧化;催化燃燒是指將廢氣加熱到 300℃~400℃,在催化劑的作用下將廢氣中的有機(jī)物進(jìn)行氧化。
噴涂行業(yè)產(chǎn)生的廢氣大多濃度不高,直接燃燒處理需要額外補(bǔ)加大量的燃料,僅適合處理廢氣濃度在 2000 mg/m3 以上的廢氣。
4 有機(jī)溶劑吸收法
噴涂行業(yè)產(chǎn)生的有機(jī)廢氣中多數(shù)成分都能夠在柴油或200#汽油中進(jìn)行溶解,對(duì)此可以利用這類溶劑將噴涂行業(yè)產(chǎn)生的廢氣組分進(jìn)行吸收, 吸收有機(jī)物后的溶劑可以作為燃料和稀釋劑使用。 雖然這種方法操作簡單,成本也較低,但是其處理效率不高,并且溶劑也具有一定的揮發(fā)性,因此噴漆行業(yè)應(yīng)用此方法進(jìn)行有機(jī)廢氣處理的企業(yè)并不多。
5 冷凝收集法
涂料生產(chǎn)過程中反應(yīng)釜中產(chǎn)生的廢氣具有較高的溫度和濃度,因此可以通過冷凝回收的方法進(jìn)行處理, 但是此方法適合廢氣沸點(diǎn)較高、濃度較高且具有回收價(jià)值的廢氣。